在初始化时,ArrayList 有三种方式来进行初始化,以无参构造方法创建 ArrayList 时,实际上赋值的是一个空数组。当真正对数组进行添加元素时,才真正的给 ArrayList 分配容量,即数组容量扩为10。
/** *默认构造函数,使用初始容量10构造一个空列表(无参数构造) */ public ArrayList() { this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA; } /** * 带初始容量参数的构造函数。(用户自己指定容量) */ public ArrayList(int initialCapacity) { if (initialCapacity > 0) {//初始容量大于0 //创建initialCapacity大小的数组 this.elementData = new Object[initialCapacity]; } else if (initialCapacity == 0) {//初始容量等于0 //创建空数组 this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA; } else {//初始容量小于0,抛出异常 throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+ initialCapacity); } } /** *构造包含指定collection元素的列表,这些元素利用该集合的迭代器按顺序返回 *如果指定的集合为null,throws NullPointerException。 */ public ArrayList(Collection<? extends E> c) { elementData = c.toArray(); if ((size = elementData.length) != 0) { // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652) if (elementData.getClass() != Object[].class) elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class); } else { // replace with empty array. this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA; } } /** * 将指定的元素追加到此数组的末尾。 */ public boolean add(E e) { //在增加元素前,先调用ensureCapacityInternal方法 ensureCapacityInternal(size + 1); elementData[size++] = e; return true; } private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { //比较当前元素个数和默认元素个数,如果小于10,则将最小容量设为默认值10 if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) { minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity); } //继续调用 ensureExplicitCapacity()方法 ensureExplicitCapacity(minCapacity); } private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) { modCount++; // overflow-conscious code //如果大于当前数组默认长度,则进行扩容,调用grow()方法 if (minCapacity - elementData.length > 0) grow(minCapacity); } /** * 要分配的最大数组大小 */ private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8; private void grow(int minCapacity) { // overflow-conscious code int oldCapacity = elementData.length; //在以前的容量基础上增加旧容量的1/2 int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); //检查比较新容量与最小容量的大小,取大值 if (newCapacity - minCapacity < 0) newCapacity = minCapacity; //更新完新容量后,比较是否大于最大数组大小 Integer.MAX_VALUE - 8 if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) //若大于最大数组大小,则调用hugeCapacity()方法 newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); // minCapacity is usually close to size, so this is a win: elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); } private static int hugeCapacity(int minCapacity) { if (minCapacity < 0) // overflow throw new OutOfMemoryError(); //对minCapacity和MAX_ARRAY_SIZE进行比较 //若minCapacity大,将Integer.MAX_VALUE作为新数组的大小 //若MAX_ARRAY_SIZE大,将MAX_ARRAY_SIZE作为新数组的大小 //MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8; return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ? Integer.MAX_VALUE : MAX_ARRAY_SIZE; } 四、ArrayList 相关面试题 1. System.arraycopy() 和 Arrays.copyOf() 的区别联系:
看两者源代码可以发现 copyOf()内部实际调用了 System.arraycopy() 方法
区别:
arraycopy() 需要目标数组,将原数组拷贝到你自己定义的数组里或者原数组,而且可以选择拷贝的起点和长度以及放入新数组中的位置 copyOf() 是系统自动在内部新建一个数组,并返回该数组。
2. ArrayList 和 LinkedList 的区别是否保证线程安全: ArrayList 和 LinkedList 都是不同步的,也就是不保证线程安全;
底层数据结构: Arraylist 底层使用的是 Object 数组;LinkedList 底层使用的是 双向链表 数据结构(JDK1.6 之前为循环链表,JDK1.7 取消了循环。注意双向链表和双向循环链表的区别,下面有介绍到!)
插入和删除是否受元素位置的影响: ① ArrayList 采用数组存储,所以插入和删除元素的时间复杂度受元素位置的影响。 比如:执行add(E e)方法的时候, ArrayList 会默认在将指定的元素追加到此列表的末尾,这种情况时间复杂度就是 O(1)。但是如果要在指定位置 i 插入和删除元素的话(add(int index, E element))时间复杂度就为 O(n-i)。因为在进行上述操作的时候集合中第 i 和第 i 个元素之后的(n-i)个元素都要执行向后位/向前移一位的操作。 ② LinkedList 采用链表存储,所以对于add(E e)方法的插入,删除元素时间复杂度不受元素位置的影响,近似 O(1),如果是要在指定位置i插入和删除元素的话((add(int index, E element)) 时间复杂度近似为o(n))因为需要先移动到指定位置再插入。